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最新研究 | 丁苯酞促进TIA模型小鼠血管新生

  发布时间:2021-10-28| 编辑:石药集团

近期,华中科技大学同济医学院附属同济医院唐洲平教授团队的最新研究成果发表在《Frontiersin Pharmacology》杂志上(IF=5.81),该研究通过8分钟大脑中动脉闭塞(MCAO)构建了C57BL/6小鼠TIA(短暂性脑缺血发作)模型,旨在探索TIA后缺血性损伤的微观证据,并研究NBP对TIA的治疗效果。主要结果显示,在C57BL/6小鼠中,8分钟或更短时间MCAO方法诱导的TIA模型,既未引起永久性神经功能缺损,也未引起MRI可检测的脑损伤,但在组织学上可观察到神经元凋亡和脑血管异常。NBP治疗增加了血管生成因子的表达,促进TIA后血管生成并改善脑微血管网络。

研究背景

TIA是由局灶性脑、脊髓或视网膜缺血引起的短暂性神经功能障碍发作。研究发现,TIA是卒中的重要预警信号,15%至30%的缺血性卒中患者有TIA病史,TIA后90天内卒中的风险高达10%至20%,其中50%发生在头2天内。此外,TIA患者可能会出现脑萎缩和认知衰退。然而,与TIA相关的发病机制和病理变化尚未完全澄清,迫切需要构建适当的TIA动物模型,以研究TIA的神经血管变化和干预措施。

研究目的

通过构建C57BL/6小鼠TIA模型,探索TIA后缺血性损伤的微观证据,并研究NBP对TIA的治疗效果。

研究方法

通过8分钟MCAO处理,构建C57BL/6小鼠TIA模型;通过激光散斑成像、神经系统检查、MRI检查、TUNEL染色和显微光学切片断层成像(MOST)技术评估TIA后脑血流和组织病理学变化。随后,将小鼠随机分配到假手术组、生理盐水处理TIA组和NBP处理TIA组。采用免疫荧光染色和异硫氰酸荧光素法测定血管密度,WesternBlot分析检测血管生成生长因子的表达。(图1)

1.研究设计流程图。


研究结果

TIA后脑组织损伤:

激光散斑成像显示8分钟MCAO处理构建TIA模型后,脑血流恢复情况。10min,20min,30min后分别恢复55.19±5.83%,46.08±12.92%,33.82±14.52%。(如图2)

图2.激光散斑成像显示TIA后脑血流变化。

Nissl染色显示TIA小鼠缺血半球皮层和纹状体中的神经元形态清晰,结构完整,少数分散的神经元表现出萎缩;海马区神经元排列紧密,无明显病理改变。但TUNEL/NeuN双重免疫荧光染色结果显示8分钟MCAO可诱导TIA小鼠皮层和纹状体神经元凋亡(如图3)。

图3.皮质、纹状体的TUNEL/NeuN双重免疫荧光染色图像。

免疫荧光染色结果显示,MCAO后24h,TIA小鼠缺血半球CD31+微血管数量较对照组减少。此外,使用MOST技术对缺血半球和对侧半球进行血管重建,并在亚微米分辨率下检测血管三维密度,结果显示TIA小鼠同侧皮层、纹状体和海马区血管密度较对照组降低。(如图4)

图4.MCAO后24h皮质(C)、纹状体(D)和海马体(E)脑血管网络的3D重建图像,(F)为血管长度密度的统计分析。

NBP干预治疗显著:

免疫荧光染色结果显示,NBP处理组缺血半球CD31+微血管数量在TIA后7天和14天显著高于生理盐水处理组(图5A)FITC方法显示,TIA后7天和14天,NBP处理组缺血半球灌注微血管的数量也显著高于生理盐水处理组(图5B)。Westernblot结果表明,TIA后7天,NBP处理组VEGF和Ang-1蛋白表达较生理盐水处理组显著升高(图5C)。TIA后14天,NBP处理组VEGF、Ang-1和Ang-2蛋白水平显著高于生理盐水处理组(图5D)。

图5.NBP通过增加血管生成因子的表达促进TIA后血管生成。

fMOST结果显示,NBP的使用增加了缺血半球皮质和纹状体中的血管密度(图6A,B),在这两个组织中,NBP处理组的VLD和FVV显著高于生理盐水处理组(图6C,D)。

图6.通过fMOST在大脑半球中重建脑血管网络的代表性成象。

研究结论

8分钟MCAO处理构建了合适的C57BL/6小鼠TIA模型,该模型符合人类短暂性脑缺血发作的定义。该研究首次在亚微米分辨率下证实了TIA小鼠的脑血管异常,NBP的治疗增加血管生成因子的表达,促进了TIA后血管生成并改善脑微血管网络,为TIA的血管相关发病机制和潜在治疗提供了新的见解。